井壁稳定

摘要： 随着时代的不断发展,对天然气的需求越来越大,页岩气钻井作业项目也越来越多。然而,在页岩气井的实际钻井过程中,由于各种因素的影响,井壁稳定性导致的井眼坍塌事故时有发生,对工程作业产生重大影响。因此,笔者将在本文中探讨页岩气水平井井壁失稳的影响因素及对策,希望对页岩气的钻井作业起到积极的作用。

摘要： 针对长宁地区页岩气地层异常高压、井壁稳定性差等问题,研制出一种以轻质白油W1-110为基础油,三合一乳化剂SCHR为核心的高密度白油基钻井液体系。W1-110轻质白油具有更低的芳香烃含量和运动粘度,使其更能够满足长宁地区的环保要求和高密度体系的粘度限制。三合一乳化剂SCHR不仅能够保证体系破乳电压900V以上,其出色的润湿效果可进一步提升体系悬浮稳定性,实现高密度体系静止72h不沉降。现场试验过程中,该体系密度达到2.01g/cm^(3),克服了15d长时间等停的复杂情况,长水平段施工携岩正常,平均井径扩大率10.48%,综合性能满足页岩气水平井的钻井需求。

摘要： 油基钻井液在提高地层井壁稳定能力方面具有较强优势,能够大幅度提高油气资源勘探开发效率,但其高成本、高污染、难处理等特点早已成为石油行业必须面对的共同难题。大庆油田在高温深井、致密油井开发过程中大规模应用油基钻井液,产生了上万方废弃油基钻井液无法及时处理或回收利用,给油田造成极大经济损失和环境压力。为解决该难题,大庆油田通过开展油基钻井液废弃物处理系统和老浆回收再利用技术研究,能够实现施工过程中油基钻井液不落地和重复回收再利用,老浆回收率高达40%,处理后的固体钻屑含油率小于3%,各项指标均达到环保要求。该技术累计处理废弃油基钻井液超过1.5×10^(4)m^(3),并在QP2-P10井施工中创下老浆利用率超过41%的新指标。该技术的成功应用将进一步扩大油基钻井液应用范围,为大庆油田降本增效、可持续发展提供技术支撑。

摘要： 通过压力传递实验,对秀山龙马溪组页岩进行了不同浓度和不同类型盐溶液影响下的渗流试验,确定不同水活度盐溶液对页岩渗流规律和井壁稳定影响机理。结果表明:(1)在相同浓度的盐溶液中,阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递能力最强的盐类为HCOONa。(2)对于相同类型的盐溶液,最高的浓度并不总能具有最好阻缓能力。阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递效果较好的前5种盐溶液是20%HCOONa、5%HCOONa、20%KCl、20%HCOOK和5%NaCl。(3)相对于人工压制页岩,在粘土矿物含量(20%)一致时,盐溶液贯穿龙马溪组页岩孔隙时间平均长90.11%,平均渗透率低99.14%。(4)在粘土矿物成分一致时,盐溶液在人工页岩中的渗流规律与龙马溪组页岩的一致性较好,但对于实际渗透率和渗流时间、表征系数与真实页岩相差大于90%。(5)针对龙马溪组页岩,提出了基于水活度的单位距离渗流时间模型,以及不同盐溶液的水活度-渗透率规律。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供较好的理论和技术基础。

摘要： 董11井设计井深为5780.00m,为胜利石油工程公司重点预探直井。该区块地层岩性复杂,施工中钻井液施工难度大。通过使用强封堵有机胺钻井液体系,确保钻井施工的顺利进行,顺利钻至目的层。

摘要： 针对环保法规的日益严格和钻井液的低成本化要求,国内在页岩油气高性能水基钻井液代替油基钻井液方面开展了大量工作,取得了较大进展和突破。本文综述了国内近年来在页岩油气水平井高性能水基钻井液领域的技术现状,主要包括聚合醇钻井液、胺基高性能水基钻井液、硅酸盐钻井液、铝胺基钻井液、疏水抑制水基钻井液、基于纳米材料的钻井液、CAPG(cationic alkyl polyglucoside)高性能水基钻井液、CaCl_(2)-烷基糖苷钻井液、ZY-APD(Zhongyuan alkyl polyglucoside derivative)高性能水基钻井液、近油基钻井液等,并在现有的页岩油气水平井高性能水基钻井液研究及应用的基础上,对其在页岩油气水平井中应用规模较小的原因进行了剖析,对其下步研究方向及发展趋势进行了展望。

摘要： 东海温州M区块石门潭组压力系数1.8,CO_(2)最高后效气测值71.4%,石门潭组后潜山组压力系数1.1,且裂缝发育,极易发生漏失。该区块在钻探过程中,发生过井壁失稳、严重CO_(2)气侵、井涌、井漏、瞬时井喷等复杂情况。为保证该区块安全高效勘探,首次采用具有反渗透功能的水基钻井液体系,并对反渗透钻井液体系进行了优化,室内评价了CO_(2)污染对反渗透钻井液体系的流变性能、泥饼质量和地层封堵性等方面的影响,并采取相应措施来解决CO_(2)污染出现的各种问题。现场应用表明,优化的反渗透钻井液体系抗CO_(2)污染能力强,高密度下流变性能优异,封堵承压能力强,作业中井壁稳定,井眼规则,起下钻和电测作业顺畅。该体系的成功运用,为温州高压高含CO_(2)区块提供了有力的技术保障。

摘要： 松辽盆地北部陆相页岩层理发育、岩性复杂、质地硬脆,该区块页岩油水平井井壁失稳事故频繁发生,严重制约了页岩油的高效开发进程。为此,以松辽盆地北部陆相页岩为研究对象,通过XRD衍射实验分析其属于硬脆性页岩,单轴和三轴抗压强度实验测定了页岩各向异性弹性参数和强度参数,页岩基质内聚力和内摩擦角为10.0 MPa、33.0°,弱面内聚力和内摩擦角为3.0 MPa、27°;基于孔隙弹性力学,建立层理性页岩各向异性井壁稳定模型,以松辽盆地页岩油水平井G1井进行实例分析。结果表明:G1井实钻情况与预测结果基本一致,证实了模型的准确性,可用于指导层理性页岩油水平井钻井工程设计。

摘要： 黄2XX井为部署在东山构造西南倾没端的一口四开超深页岩气水平井,完钻井深6 180 m,水平段长2 210 m。该井水平段龙马溪组,五峰组为页岩,矿物成分黏土矿物极易遇水发生膨胀,而影响正常钻进,造成井壁垮塌等井下复杂;同时因地层受到钻井液污染,会影响后期产能建设。因此,在该井水平段钻井中,优选油基钻井液体系,配置一定比例支撑剂,细化井壁稳定技术、井眼净化工艺及油气层保护方案,使该井顺利完成施工。

摘要： 从页岩特征和井壁失稳机理出发,分析了现有油基钻井液的不足,从油基钻井液封堵、活度匹配、合理流变参数选择等3个方面进行了研究,提出了纳米乳液封堵、粘结固壁、活度拟合、流变参数拟合分析的技术思路,形成了一套适合页岩气地层的油基钻井液井壁稳定技术,为相关体系设计和性能指标控制提供了一种可行性和实用性方案。

摘要： 针对龙马溪组页岩地层微孔/微裂缝、层理、节理及夹层十分发育等特性,分别从钻井液滤失造壁性能及其滤液对地层岩石的水化作用方面分析了页岩地层井壁稳定难题,并基于PDC钻头破岩机理简要论述了提高钻井液抑制、封堵、包被性能对缓解LGS累积效应和黏切力升高程度的重要性,指出了调节钻井液滤失量和滤液抑制性是控制井壁失稳的两道重要防线并明确了其应对措施.在此基础上,开发了1套GWHP FLEX高性能水基钻井液体系,该体系以纳微米成膜封堵降滤失剂调节滤饼致密性和韧性,从而有效控制钻井液滤失,通过KCl/甲酸钾复配聚胺抑制剂由表及里协同抑制黏土水化膨胀,辅以高效包被絮凝剂防止岩屑分散、絮凝低密度固相颗粒辅助控制LGS含量,缓解流变性调控难题.对比结果显示其综合性能优于国外公司同类体系,并与油基钻井液体系性能基本接近.其应用效果表明,该体系可显著提高井壁稳定性,降低井下复杂情况发生频率,提高机械钻速.

摘要： 硬脆性泥页岩地层裂缝、微裂缝发育,易造成钻井过程中井壁失稳问题.利用室内实验对该类地层的组构特征和力学特性进行分析,并对钻井液的抑制剂和封堵剂及复配效果优选评价,基于弱面准则探讨了钻井液对坍塌压力的影响规律.结果表明:甲酸钾和超细碳酸钙有效提高了钻井液的抑制性和封堵性,提出一种适用于渤海深度硬脆性泥页岩地层的低水活度强封堵型无固相钻井液体系配方:海水+0.2％NaOH+0.3％Na2CO3+5％氯化钾+10％～15％甲酸钾+0.8％VIS+2％Flocat+不同配比的超细碳酸钙粉加重剂.钻井液侵入地层促使坍塌压力升高,不同井眼轨迹对应的坍塌压力值存在差异,应在钻进过程中适时调整钻井液密度,进而维持硬脆性泥页岩地层的井壁稳定.研究结论对硬脆性泥页岩地层安全钻井具有指导意义.

摘要： 顺北区块超深井钻井存在二叠系火成岩易漏、志留系等深部泥岩易塌、桑塔木组火成岩坍塌应力大、深井小井眼定向携岩困难等技术难题,为降本增效,将原6级井身结构优化为4级井身结构.二开揭示自白垩系至桑塔木组近5000m长裸眼井段,对钻井液性能提出了更高的要求.重点针对二叠系塌漏并存问题,创新引入聚合物胶凝和纤维堵漏剂,研发随钻堵漏配方,研究形成了0.69MPa/30min承压无漏失的随钻防漏配方和针对1～3mm裂缝的承压6.9MPa堵漏配方,同时研究配套了封闭浆堵漏工艺,强化防漏堵漏技术;并优化形成钾胺基聚磺成膜钻井液,抗温抗盐性能良好,对比KCl聚磺钻井液的泥页岩滚动回收率提高15.1％.在X1-5H和X1-6H两口井现场应用,单井二叠系钻进及中完过程无漏失,二开长裸眼无泥岩阻卡等复杂发生,志留系平均井径扩大率仅9.01％.对比同批次的邻井节约钻井成本约258.72万元/井.长裸眼井壁稳定钻井液技术为顺北四级井身结构的推广和高效勘探开发提供了钻井液技术保障.

摘要： 本文采用无皂乳液聚合法制备一种微纳米级聚合物微球封堵剂,通过扫描电镜进行表征,该产品具有良好的分散性,形状规则,微球尺寸可调.对产品与钻井液配伍性进行了评价,实验结果表明,该亚微米级聚合物微球封堵剂与钻井液配伍性好,具有良好的抗温性和封堵抑制性,能够对泥页岩微裂缝起到有效封堵作用,减少液相侵入地层,维持井壁稳定;由于聚合物微球的尺寸对储层孔喉有较好的匹配性,并且本身具有吸附效应,与其他油层保护剂结合能形成有效的封堵,油层保护实验表明,渗透率恢复值达到90％以上,可作为比较理想的油层保护剂.

摘要： 伊通盆地莫里青断陷是吉林油田勘探的重点区块,该地区奢岭组和双阳组地层稳定性差,硬脆泥岩微裂隙极其发育且存在破碎段,钻井过程中经常出现掉块引起的下钻遇阻、频繁划眼等复杂情况,严重影响钻井施工进度、安全和质量;目的层基岩潜山油藏埋藏深、地层压力系数低,常规高密度、高固相钻井流体易对储层造成不可挽回的伤害.通过开展无固相储层专打钻井液技术,研究解决了长裸眼段井壁稳定问题,保证了技术套管下至基岩顶,实现了储层采用低密度无固相钻井液体系专打的目的,并成功应用于伊72井、伊78井、伊18-3井和伊56-2井,录井良好显示和已试油2口井均获得工业油流结果表明,莫里青基岩勘探取得了重大进展,无固相储层专打钻井液技术能够提高基岩发现效率,推动了伊通盆地勘探进程.

摘要： 煤层气钻井中普通存在煤岩吸水膨胀、垮塌、掉块等技术难题,结合在水体系中煤的表面带负电荷的特点,分别以有机正电胶MMH-1、无机正电胶MMH-2为主剂,配合提黏剂和降滤失剂,提出了两套适用于煤层气钻井的抑制性正电胶钻井液体系.实验结果表明:钻井液具有合适的黏度和切力,携带岩屑能力强,滤失量低,润滑性能良好;与5％KCl相比,膨胀量仅为前者的1/4左右,能有效抑制煤岩膨胀,从而实现增强煤岩井壁稳定性的目的.

摘要： 针对辽河油田低渗透油藏储层保护难度大,钻井事故发生率高等难题,室内研发了一套无固相聚胺强抑制水基钻井液体系.室内性能评价表明,该钻井液抗温180°C,抗钻屑25％,岩屑滚动回收率98.7％,岩心渗透率恢复值大于90％,能封堵1～3mm裂缝,并具有较高的承压能力和抗返排能力.以坨62井为例,介绍了无固相强抑制水基钻井液在辽河油田低渗透储层区块现场应用效果,该体系在现场应用过程中性能稳定易调整,井径规则,储层保护效果明显,机械钻速高,无任何复杂事故.研究表明,无固相强抑制水基钻井液完全满足辽河油田低渗透储层钻井施工的技术需求,具有推广应用价值.

摘要： 针对辽河油田低渗透油藏储层保护难度大,钻井事故发生率高等难题,室内研发了一套无固相聚胺强抑制水基钻井液体系.室内性能评价表明,该钻井液抗温180°C,抗钻屑25％,岩屑滚动回收率98.7％,岩心渗透率恢复值大于90％,能封堵1～3mm裂缝,并具有较高的承压能力和抗返排能力.以坨62井为例,介绍了无固相强抑制水基钻井液在辽河油田低渗透储层区块现场应用效果,该体系在现场应用过程中性能稳定易调整,井径规则,储层保护效果明显,机械钻速高,无任何复杂事故.研究表明,无固相强抑制水基钻井液完全满足辽河油田低渗透储层钻井施工的技术需求,具有推广应用价值.

摘要： 针对辽河油田低渗透油藏储层保护难度大,钻井事故发生率高等难题,室内研发了一套无固相聚胺强抑制水基钻井液体系.室内性能评价表明,该钻井液抗温180°C,抗钻屑25％,岩屑滚动回收率98.7％,岩心渗透率恢复值大于90％,能封堵1～3mm裂缝,并具有较高的承压能力和抗返排能力.以坨62井为例,介绍了无固相强抑制水基钻井液在辽河油田低渗透储层区块现场应用效果,该体系在现场应用过程中性能稳定易调整,井径规则,储层保护效果明显,机械钻速高,无任何复杂事故.研究表明,无固相强抑制水基钻井液完全满足辽河油田低渗透储层钻井施工的技术需求,具有推广应用价值.

摘要： 针对辽河油田低渗透油藏储层保护难度大,钻井事故发生率高等难题,室内研发了一套无固相聚胺强抑制水基钻井液体系.室内性能评价表明,该钻井液抗温180°C,抗钻屑25％,岩屑滚动回收率98.7％,岩心渗透率恢复值大于90％,能封堵1～3mm裂缝,并具有较高的承压能力和抗返排能力.以坨62井为例,介绍了无固相强抑制水基钻井液在辽河油田低渗透储层区块现场应用效果,该体系在现场应用过程中性能稳定易调整,井径规则,储层保护效果明显,机械钻速高,无任何复杂事故.研究表明,无固相强抑制水基钻井液完全满足辽河油田低渗透储层钻井施工的技术需求,具有推广应用价值.

摘要： 本发明提供了一种稳定砾石层井壁的钻井液用抗高温化学固壁剂及其制备方法与应用。本发明以多元醇、异氰酸酯为原料制得双键封端水性聚氨酯乳液，再与丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、有机硅单体通过自由基聚合法制备出凝胶状聚合物，使用纳米二氧化硅对其进行物理改性，得到适用于砾石层的化学固壁剂。本发明将异氰基、氨基甲酸酯基、硅烷氧基等基团引入固壁剂中，使固壁剂能紧密吸附在砾石颗粒之间形成胶结，引入磺酸基团使得固壁剂具有良好的抗温性，加入纳米二氧化硅使固壁剂形成的胶结物具有良好的抗拉强度，保证了固壁剂处理的砾石层井壁在较长时间内仍具有一定的稳定性。本发明的化学固壁剂能有效稳定砾石层井壁。

摘要： 本发明提供一种用于井壁稳定性预测的井壁稳定性值计算方法，其包含：根据历史统计数据确定影响井壁稳定性值的关联影响参数；并依据关联影响参数，构建基于关联分析法的用于计算井壁稳定值的计算模型；对于待分析井，采集得到待分析井的实测数据；依据实测数据以及计算模型，计算得到待分析井的井壁稳定性值。本发明结合多种影响参数，基于灰色关联算法得出井壁稳定性值，关联影响参数能够现场获取方便现场应用。自动监测井壁稳定性状态，无需人工干预，达到了智能化监测井壁稳定性，而且将地层岩性等因素作为影响参数考虑，适用于各种地层，考虑因素全面，对井壁稳定性的预测更具多样性、准确性。

摘要： 本公开提供了一种井壁稳定评价方法、井壁坍塌压力的计算方法及系统，井壁稳定评价方法包括以下步骤：利用地震、钻井、测井、录井、完井和测试资料，确定地质力学参数和岩石力学参数；根据地质力学参数和岩石力学参数，并给定井斜角、井斜方位角和允许扩径率，建立数学计算模型，得到坍塌压力；根据所述坍塌压力计算出坍塌压力当量密度，并绘制坍塌压力当量密度、井斜角和井斜方位角三者的关系图，关系图上的变化趋势，来实现井壁稳定性的判断。本公开的井壁稳定评价方法直接建立了完井电测井径资料与允许扩径率、坍塌压力之间的关系，便于实际钻井现场数据对比分析和应用。

摘要： 本发明公开了一种钻井液用地层环境[H+]响应型井壁稳定处理剂及其制备方法和应用。所述井壁稳定处理剂由包括丙烯酸类共聚物、聚酯、有机碱、铁盐、分散改性剂和小分子有机酸在内的组分制备而得。所述井壁稳定处理剂能够利用地层环境[H+]激发，实现地层环境下的快速精准释放，通过释放出不同形态羟基氢氧化铁簇合物修复组分，通过快速聚集、定向吸附反应，实现对地层微裂缝的内部修复和定点强化，可大幅度减少井壁稳定处理剂的用量，同时实现对井下微裂缝第一时间的固壁强化，阻隔水化作用通道，降低钻井液的滤失量，有效地提高地层井壁稳定性。

摘要： 本申请实施例提供一种用于确定井壁稳定性的方法、处理器、存储介质及计算机程序产品。方法包括：获取钻井岩屑并对钻井岩屑进行预处理；对预处理后的岩屑进行筛选并扫描；将扫描后的结果转换为图像，根据图像构建岩石骨架及其矿物相；通过岩石骨架及其矿物相确定数字岩心，并确定数字岩心的力学参数；根据力学参数确定井壁稳定性。上述技术方案，通过对钻井岩屑的预处理与筛选，重构岩石骨架及其矿物相并建立数字岩心，计算数字岩心的泊松比及杨氏模量等力学参数，利用力学参数对井壁稳定性进行分析，以研究钻井液对井壁稳定性的影响。解决了复杂地区取心难的问题，提供了一种利用岩屑进行井壁稳定性评价的方法，确定了复杂地区井壁稳定性。

摘要： 本发明提供一种钻井液用井壁稳定剂丙烯费托蜡聚合物及其制备方法，包括以下步骤：S1、将精准称量的费托蜡、硬质酸、乳化剂、水、加入反应釜中升温至100°C恒温乳化反应1小时；S2、将丙烯腈聚合物加入反应釜中温度控制在130°C‑140°C搅拌反应2小时；S3、依次加入高碳醇、聚乙二醇、聚合反应1小时；S4将轻质碳酸钙加入反应釜反应2小时；经喷雾造粒制得液用井壁稳定剂改性丙烯费托蜡聚合物。本方法制备的钻井液用井壁稳定剂改性丙烯费托蜡聚合物，该产品油溶率、水溶率较高在200°C高温钻井液中溶解性高，高温高压封堵滤失量效果优良，能有效的降低土浆的塑性粘度和动切力，改善高固相钻井液的流变性和滤失量，从而达到高密度钻井液兼顾流变性与滤失造壁性，产品荧光≤4，能满足油田开采探井、评价井地质录井荧光要求。

摘要： 本发明公开了一种基于节理面粗糙度的井壁稳定模拟方法及装置，该方法包括：对节理面进行三维轮廓扫描获取节理面参数，计算节理面的粗糙度；所述节理面根据预设的起伏角切割岩样得到；根据剪切试验获取的岩样的法向应力和切向应力计算岩样的岩石力学参数；根据岩石力学三轴实验获取的岩样的轴向应力、轴向应变和径向应变计算岩样的岩石物性参数；根据节理面的粗糙度、岩石力学参数、岩石物性参数和流体实验获取的流体参数，建立井壁稳定模型；通过改变起伏角和/或节理面个数多次切割岩样获取多个井壁粗糙度；将所述多个井壁粗糙度分别输入井壁稳定模型，获得多个井壁岩石位移量，判断井壁稳定模型是否稳定，可以提高井壁稳定性判断的准确性。

摘要： 本发明公开了一种深部含软弱结构面地层的井壁稳定测井解释方法，包括收集测井资料和实际钻完井资料；建立岩石力学参数剖面、地层上覆岩层压力剖面、孔隙压力剖面、最大地层水平地应力剖面、最小地层水平地应力剖面；根据测井资料和实际钻完井资料，确定最大水平地应力方位、软弱结构面倾角、软弱结构面走向；根据深部含软弱结构面地层的井壁稳定理论模型计算地层坍塌压力和破裂压力；根据孔隙压力、地层坍塌压力和破裂压力绘制深部含软弱结构面地层井壁稳定测井解释的三压力剖面。本发明克服了克服常用井壁稳定测井解释方法存在的不足，可以更加准确地预测深部含软弱结构面地层的井壁稳定性，进而有效指导深部复杂地层安全高效钻井。

摘要： 本发明旨在提供一种天然气水合物地层井壁稳定性能评价的装置及方法和应用，模拟钻井过程中水合物地层井壁稳定性能变化的室内模拟装置及方法。通过本发明，可模拟实际地层温压环境，研究钻井液、温压变化等因素对水合物地层内部微观结构及力学性能变化情况，对了解水合物地层特性，开展井壁稳定性能评价具有重要意义，为水合物地层安全钻井及开发生产提供基础和支撑。本发明所述力学性能变化采用针入式强度测试模块进行测定，可有效反应不同时刻水合物地层力学性能的变化情况；本发明所述微观结构特征由层析扫描技术测定，可有效描述钻井过程中内部微观结构的变化情况。

摘要： 一种交联嵌段共聚物井壁稳定剂的制备方法，首先在高压反应釜中依次加入一定量的PNIPAAm、AMPS、C2H6OSi、低分子饱和醇，通氮气除氧，加温、搅拌，预聚合反应；再加入引发剂和链转移剂，继续升温、搅拌，聚合反应；加入交联剂，降温，交联反应；加碱中和，再加入四氢呋喃溶剂、乙醚，得到白色沉淀，除去多余溶剂，得产物。加入钻井液中停钻循环，混合均匀后恢复钻进。本发明采用PNIPAAm‑APMS‑C2H6OSi交联嵌段共聚物来提高井壁涂覆能力的方法，通过PNIPAAm片段可调控涂覆层的亲水亲油性，通过C2H6OSi片段增强其在井壁上的吸附能力，进而克服当前水基钻井液井壁稳定剂效果较差的缺点。